
架副眼鏡,扎著馬尾辮,留一臉絡腮胡子的埃里克·德曼因教授,看起來像是個落拓不羈的流浪藝術家,但他實際上是個典型的80后,今年剛滿21歲。很小時他就對折紙產生了濃厚的興趣,12歲破格進入達爾豪斯大學學習數學和計算機科學,20歲開始在加拿大攻讀數學博士學位。
博士階段的最后兩年,德曼因并不埋首故紙堆,而是舉行周游客座講演分享折紙的樂趣,與志趣相投的科學家交流折疊經驗。在一次講座上,一個提問者向德曼因拋出了一個惱人的問題:“麻省理工學院真的會支付你薪水去研究俄羅斯方塊嗎?”要知道,折紙看起來并不是一個受人尊敬的大學教職的正經行當,但不久之后,麻省理工學院卻向德曼因伸出了橄欖枝,21歲的他成為了該校歷史上最年輕的教授。
德曼因教授在麻省理工學院開設的折紙課程全名是“幾何折疊算法:聯動裝置、折紙和多面體”,與數學、計算機都有點兒沾親帶故,盡管聽起來頗有難度,但還是受到了學生的追捧,計算機、數學、建筑學、生物學專業的學生紛至沓來,學習如何以最佳方法折疊出機器人的手臂,又如何把金屬片彎曲成想要的3D形狀。
當德曼因教授披著哈利·波特似的巫師袍,戴著尖頂帽,手里舉著一個精妙絕倫的立體螺旋紙模出現在講臺上,所有學生的注意力一下就被吸引了過來。要想制造出這樣一個精巧的作品可不是一件容易的事,德曼因先在首尾相接的紙上畫出曲線折痕,然后不停在寫有潦草等式的黑板、用于計算模型的電腦和先用激光刀刻線再用手折的大疊棕色硬紙之間鉆研。隨著不斷改變折痕的尺寸和形狀,模型開始顯現出來,直到雕塑出流暢的最終造型。2008年紐約現代藝術博物館永久收藏的他的三個折紙作品就是這樣誕生的。
德曼因教授還從折紙藝術延伸到“折紙數學”,他用方程式證明,任何一種幾何形態都可以用紙折出來。折紙數學不僅僅能創造出富于美感的藝術品,在實際生活中也有不少用武之地。小到禮品包裝、安全氣囊的折疊,大到金屬折疊、分子生物學都跟折紙數學不無關系。比如降落傘必須經過周密的計算才能進行折疊、打包,否則當它打開時很有可能發生故障;汽車安全氣囊的折疊同樣也需要科學的計算;甚至著名的哈勃望遠鏡也是利用折紙技術送到太空的。
折紙數學的另一個著名案例是,2004年日本宇宙科學研究所發射太陽能飛船時的太陽能板。在外太空航行的飛船依賴太陽能板提供的能量工作,為獲得盡可能多的太陽能,太陽能板就要盡可能大。而飛船船艙本來就不大,還得裝載N多設備物件,所以巨大的太陽能板要被折疊到盡可能小。在一個無人的太空環境中,只有折疊和展開的過程都足夠簡單,電腦程序才能盡可能精確地完成操作,當時日本一名教授發明的平面折疊法,就為太陽能電池板的升空提供了十分完美的解決方案。
現在,德曼因不僅研究紙的折疊,還將自己的觸角伸向更加多元的領域,比如蛋白質折疊,不少制藥公司對這項研究寄予了很高的期待。把折紙教得好玩、玩到極致,成就了德曼因的學術生涯。
劉關//摘自中國大學生網/